مدلسازی میدان مغناطیسی گذرا به روش فرایند گوس مارکوف و تخمین مقدار آنومالی مغناطیسی نواحی توسط حسگر نصب شده روی پهپاد

استفاده از آنومالی مغناطیسی زمین جهت تعیین ناوبری در هوانوردی و همچنین اکتشاف مواد معدنی و نفتی، تولید نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی به منظور شناسایی هرچه دقیقتر ساختارهای زیرسطحی، توسعه بسیار یافته است. یکی از روشهای تعیین مقدار آنومالی نواحی، استفاده از ژئوفیزیک هوابرد می باشد. در این روش به کمک پهپاد وسعت های بالا در زمان کوتاه تری نسبت به دیگر روش های ژئوفیزیکی داده برداری می شوند. مطابق مطالعات ژئوفیزیک، اندازه بردار مغناطیس زمین در هر نقطه به غیر از مولفه اصلی که ناشی از هسته زمین بوده و شامل مشخصات فرکانسی پایین می شود، دارای مولفه آنومالی ناشی از عوارض سطحی و ساختارهای زیر سطحی نواحی می باشد . علاوه بر این دو ، یک مولفه گذرا و متغیر با زمان، ناشی از عوامل خارجی نیز دارد. لذا برای یک حسگر متحرک، تعیین مقدار آنومالی مغناطیسی برای یک ناحیه بصورت بر خط، منوط به جداسازی این مولفه های زمانی و مکانی میدان مغناطیسی در هر لحظه می باشد.در این پژوهش جهت تخمین آنومالی میدان مغناطیسی توسط حسگر مغناطیسی بروی پهپاد روشی ارائه شده است که در آن، ابتدا جهت کاهش نویز و افزایش کیفیت داده ها از روش تلفیق داده و تبدیل هیلبرت استفاده شده است و سپس با کمک سوابق داده های مغناطیسی بدست آمده از رصدخانه محلی، تغییرات زمانی میدان گذرا برای دوره های زمانی مختلف براساس جمع ، مولفه غیر تصادفی برای دوره های زمانی سالانه، ماهانه و روزانه و یک مولفه تصادفی برای دوره روزانه یصورت فرآیند گوس مارکوف مدل سازی می شود. سپس با داشتن مقادیر اندازه گیری میدان در هر مکان و کسر مولفه های تغییرات زمانی میدان گذرا و مقدار میدان اصلی مطابق مدل IGRF، مقدار آنومالی مسیر حرکت حسگر تخمین زده می شود. درنهایت نشان داده می شود که با کمک این روش می توان آنومالی مسیر یک حسگر متحرک را در شرایط مختلف با دقت بهتر از ۸ نانو تسلا بدست آورد.

کلیدواژه ها:

ژئو مغناطیس ، تخمین ، فرایند تصادفی ، فرایند گوس مارکوف ، آنومالی مغناطیسی